(57)【要約】【課題】めっき廃液を出さずかつ操作が簡単で密着性に優れためっき方法を提供する。【解決手段】水蒸気存在下において、めっき浴を用いることなく、めっき剤１を被めっき面４に接触させた状態で該めっき剤１に荷重を加え、該被めっき面４に塑性変形及び／又はすべり５を生じさせ、該塑性変形及び／又はすべり５を触媒的活性点とし該めっき剤１に含まれる金属イオンを還元させ、該金属６を被めっき面４に物理的かつ化学的に結合させめっきする。めっき６が被めっき面４に物理的かつ化学的に結合するので、めっき６が被めっき面４に強固に密着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気存在下において、めっき浴を用いることなく、めっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、該塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし該めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、該金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきすることを特徴とするめっき方法。
【請求項２】
めっき浴を用いることなく、結晶水及び／又は付着水を含むめっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、該塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし該めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、該金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきすることを特徴とするめっき方法。
【請求項３】
めっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法は、該めっき剤を付着又は坦持した固体粒子を該被めっき面に衝突させることで行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のめっき方法。
【請求項４】
大気圧の空気中で前記操作を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のめっき方法。
【請求項５】
室温下で前記操作を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のめっき方法。
【請求項６】
さらに前記被めっき面に衝突させた後の前記固体粒子を回収し、回収した固体粒子を繰り返し被めっき面に衝突させめっきすることを特徴とする請求項３から５のいずれか１に記載のめっき方法。
【請求項７】
めっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法は、該被めっき面の上にめっき剤を置き、さらに該めっき剤の上に固体粒子を置き、該固体粒子に荷重を加えることで行うことを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１に記載のめっき方法。
【請求項８】
被めっき面にめっき剤を含む溶液を塗布し、この溶液の上から該被めっき面に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、該塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし該めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、該金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきすることを特徴とするめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき浴を使用することなく化学めっきを行う方法に関し、特に操作性に優れた化学めっきに関する。
【背景技術】
【０００２】
めっきの種類は、乾式めっきと湿式めっきとに大別することができる。乾式めっきには溶射めっき、スパッタリング法、真空蒸着法など物理的な蒸着法と化学蒸着（ＣＶＤ）法とがある。一方、湿式めっきには溶融めっき法、電気めっき法及び無電解（化学）めっき法などがある（例えば非特許文献１参照）。乾式めっきのひとつである溶射めっきは、ガス又はアークで溶融した金属を高圧のガス又は空気で製品の表面に噴きつける物理的なめっきである。真空蒸着も乾式めっきであり、金属を真空中で熱し、蒸発させて製品に蒸気を当ててめっきする方法であり、物理的な真空めっきである。
【０００３】
スパッタリングも物理的な真空めっきであり、容器内にアルゴンガスなどを入れ、ターゲットとワークとの間に電圧を印加し、グロー放電させ、これに伴うスパッタリング現象によってワーク表面に皮膜を形成させる方法である。化学蒸着（ＣＶＤ）は、原料ガスを高温に加熱するか、プラズマにより活性化して化学反応を促進させ、製品表面にコーティング膜などの析出物を得る方法であり、化学的な蒸着法めっきである。
【０００４】
一方、湿式めっきの場合は、いずれの場合もめっき浴を用いる。溶融めっきは、亜鉛めっきで代表されるように、めっきしようとする金属の融点以上の温度にめっき浴を保ち、被めっき材をめっき浴に漬けてめっきを施す。電気めっき及び無電解めっきでは、めっき浴にめっき剤を入れ、外部電源用いた電気化学的作用又は触媒添加による化学的な無電解によってめっきを施す。
【非特許文献１】山名武雄、めっき作業入門、増補版、理工学社、２００４年７月２５日、ｐ４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように乾式めっきには、種々の方法が開発使用されているが、各々課題を有している。溶射めっきは、めっき皮膜生成速度が大きく、めっき皮膜を容易に厚くすることは可能であるが、皮膜が多孔質で耐食性に劣る。また真空蒸着法は、金属材料のほか紙、プラスチックフィルムなどに皮膜を形成することができる特徴があるものの、皮膜の厚さが薄く耐食性は望めない。スパッタリングは、素地と皮膜との密着性に優れるものの、成長速度が遅い。またＣＶＤは、金属のみならずプラスチック、セラミックスなどに皮膜を形成することができる一方で、膜厚、組成が不均一となりやすい。また場合によっては危険なガスを取扱う必要があり、簡単にめっきを行うことができない。
【０００６】
湿式めっきもいくつかの課題を有する。銅の電気めっきを例に取ると、めっき工程は、被めっき材の準備、ブラストや研磨などの表面改質、シアン化銅による予備めっきやストライクめっき、及び硫酸銅溶液による本めっきの４つの工程を経て行われる。この銅めっきの技術上の問題点は次の通りである。（１）めっきと被めっき材との密着性を向上させるためにシアンなどの有害物質を用いる必要がある。この場合であっても密着力は充分でない場合もあり、めっきの剥離が問題となる場合もある。（２）めっきの効率を上げるためにめっき浴に多くの添加剤が添加され使用される。その結果、金属イオンの回収はほとんど不可能である。（３）めっき浴は必ず汚染されたり、劣化するため、めっきの成分が残っていても廃棄しなければならず、多量の産業廃棄物が生じ、多大の処理費用が必要となる。無電解めっきは電解操作がないだけで、電解めっきと同様な問題を有する。
【０００７】
本発明の目的は、めっき廃液を出さずかつ操作が簡単で密着性に優れためっき方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、水蒸気存在下において、めっき浴を用いることなく、めっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、該塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし該めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、該金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきすることを特徴とするめっき方法である。
【０００９】
また本発明は、めっき浴を用いることなく、結晶水及び／又は付着水を含むめっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、該塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし該めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、該金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきすることを特徴とするめっき方法である。
【００１０】
また本発明で、めっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法は、該めっき剤を付着又は坦持した固体粒子を該被めっき面に衝突させることで行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のめっき方法である。
【００１１】
また本発明は、大気圧の空気中で前記操作を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のめっき方法である。
【００１２】
また本発明は、室温下で前記操作を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のめっき方法である。
【００１３】
また本発明は、さらに前記被めっき面に衝突させた後の前記固体粒子を回収し、回収した固体粒子を繰り返し被めっき面に衝突させめっきすることを特徴とする請求項３から５のいずれか１に記載のめっき方法である。
【００１４】
また本発明で、めっき剤を被めっき面に接触させた状態で該めっき剤に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法は、該被めっき面の上にめっき剤を置き、さらに該めっき剤の上に固体粒子を置き、該固体粒子に荷重を加えることで行うことを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１に記載のめっき方法である。
【００１５】
また本発明は、被めっき面にめっき剤を含む溶液を塗布し、この溶液の上から該被めっき面に荷重を加え、該被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、該塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし該めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、該金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきすることを特徴とするめっき方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のめっき方法は、物理めっきと化学めっきの長所を持ち合わせるので、被めっき材とめっきとの結合力が強く密着性に優れる。また、めっき操作を大気圧、室温下で行うことも可能など操作条件が温和である。まためっきに必要な設備も簡便で、めっき操作も簡単であり、さらにめっき浴を使用しないので、廃棄物がほとんど発生することがなく、環境負荷が低い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第一実施形態としてのめっき方法は、水蒸気存在下において、めっき剤を被めっき面に接触させた状態でめっき剤に荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし、めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させめっきする。この方法は、めっき操作を乾式で行い、かつ被めっき材とめっきとを物理的かつ化学的に結合させることから乾式化学めっきと言うことができ、従来のめっき方法とは全く異なる新規なめっき方法である。
【００１８】
めっき剤を被めっき面に接触させた状態でめっき剤に荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法は特に限定されない。具体的な方法としては、めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を被めっき材に衝突させ、被めっき面に衝撃荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法、被めっき材の上にめっき剤の粉末を置き、このめっき剤粉末の上に更に固体粒子を置き、この固体粒子に、動的荷重、衝撃荷重又は静的荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法が例示される。
【００１９】
本発明のめっきのメカニズムの詳細は不明であるが、次のように想定される。図１は、本発明のめっきの想定されるメカニズムを説明するための図である。ここでは、めっき剤に無水塩化第二銅を使用した例を示す。めっき剤１を坦持又は付着させた固体粒子２を被めっき材３に衝突させると、固体粒子２の衝突によって被めっき材３の表面（被めっき面）４に塑性変形及び／又はすべりが生じると同時に、塑性変形、すべりが生じた点５に、固体粒子２に坦持又は付着しためっき剤１の一部が固体粒子２から剥離し付着する。塑性変形、すべりが生じた被めっき面５は、触媒的な活性点として作用するので、被めっき材表面４の塑性変形、すべりを生じた点５に付着しためっき剤１は、被めっき材３と化学反応を生じ、めっき剤１が被めっき材３と化学的に結合し、化学的結合を有するめっき６が施される。このとき、固体粒子衝突部に塑性変形及び／又はすべりに起因した凹部７が生じ、この凹部７にめっき剤１がめっき６されるのでめっき６と被めっき材３との物理的な結合も強い。
【００２０】
本発明のめっき方法は、めっき剤と被めっき材とを化学反応させるので、電子を授受するために水分が必要となるが、めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を被めっき材に衝突させる操作を空気中で行うことで、空気中の水蒸気を利用することができるため、必ずしも特別に水分の調整を行う必要はない。なお、水蒸気がめっきに与える影響については後述する。これらのことは、被めっき材の上にめっき剤の粉末を置き、このめっき剤粉末の上に更に固体粒子を置き、この固体粒子に、動的荷重、衝撃荷重又は静的荷重を加え、被めっき材の表面（被めっき面）に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法であっても同じである。
【００２１】
めっき剤は、めっき成分を含む金属塩であれば特に種類は限定されない。また、従来の化学めっき等では、金属塩以外に還元剤、錯化剤、ｐＨ調整剤、干渉剤、安定剤などが必要であったが、本発明のめっき方法は、金属塩のみでめっきを行うことができる点に特徴がある。これにより安価にめっきを行うことができる。なお、めっき剤である金属塩に還元剤を混合し使用してもよいことはもちろんである。めっき剤としては、化学めっきに使用される塩化物や硫酸銅などを使用することが可能で、塩化第二銅、硫酸銅、硝酸銅、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、塩化金などが例示される。
【００２２】
被めっき材は、金属材料であればよく、特に種類は限定されない。金属と非金属との複合材料であっても、被めっき面が金属材料であればよい。特に触媒作用が強い鉄、ニッケル、コバルトなど周期律表第８族の金属又はその合金が好ましい。なお、従来のめっき操作と同様、めっき操作の前には被めっき面を洗浄、脱脂しておくことが好ましい。
【００２３】
めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を被めっき面に衝突させ、被めっき面に衝撃荷重を加え、被めっき面に塑性変形又はすべりを生じさせる方法にあっては、パラメータとして、固体粒子の種類、固体粒子の大きさ、固体粒子の形状、固体粒子の比重、固体粒子及び被めっき材の硬さ、固体粒子の衝突速度、固体粒子の被めっき面に対する衝突角度などがあるが、これらの値は特に限定されないので適宜選択して使用すればよい。
【００２４】
被めっき材に衝突させる固体粒子は、衝突した際に、少なくとも被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを与えるものであればよく、被めっき材との組合せで適宜選択することができる。固体粒子としては、アルミナ、シリカ、酸化チタン、ジルコニア、これらの複合物、カーボン、石炭灰などの無機系の粒子が例示される。また金属製の粒子であってもよい。
【００２５】
被めっき材に衝突させる固体粒子の大きさは、特に限定されないけれども数μｍから１ｍｍ程度の大きさの粒子が好ましい。操作性、粒子の回収性などを考慮すれば数十μｍから数百μｍの大きさの粒子が好ましい。粒子が小さ過ぎると取扱いが困難となり、また大きすぎると、固体粒子が被めっき面に衝突した際、比較的大きな凹部ができるので好ましくない。また、粒子の形状も特に限定はされない。略球形の形状であっても、粒子表面が角張ったものであってもよい。めっき剤と被めっき材との反応性の点では、粒子表面が角張ったものが、衝突した際、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせやすいので、めっき速度を大きくすることができる。
【００２６】
めっき剤を付着させた固体粒子を被めっき材に衝突させる速度（エネルギ）は、固体粒子を衝突させた被めっき材の表面が塑性変形及び／又はすべりを生じる速度であれば特に限定されるものではない。粒子の衝突速度が大きいと、被めっき面の塑性変形量も大きくなるので、被めっき面を平滑状態に保持した状態でめっきを施すのであれば、固体粒子の衝突速度を、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる最小速度とすればよい。また、めっき剤を付着させた固体粒子を被めっき材に衝突させる頻度、衝突角度なども特に限定されるものではない。但し、後述の実施例に示すように、固体粒子の衝突速度が大きいほど、また衝突角度が大きいほど、めっきしやすい。
【００２７】
めっき剤を固体粒子に坦持又は付着させる方法は、特に限定されるものでなく、めっき剤を坦持又は付着した固体粒子を被めっき材に衝突させる前に簡単に剥離、又は離脱しない程度の付着力を有していればよい。調整方法の一例を示せば、固体粒子に粉末状のめっき剤を塗して、めっき剤を粒子に付着させてもよい。めっき剤と固体粒子との付着力を高めた方法としては、めっき剤を溶かした水溶液に固体粒子を浸し、これを引き上げ乾燥させる方法がある。この際、乾燥は水分が完全になくなるまで行ってもよいし、少量の水分が残った状態であってもよい。これは、本発明のめっきは、めっき剤と被めっき材とが化学反応を生じる際に、水分が必要なことによる。この水分量は少量でよく、めっき剤が結晶水を含むものであればこの結晶水を利用することができる。
【００２８】
めっき剤を付着させた固体粒子を被めっき材に衝突させる環境も自由度が大きく、特定の条件に限定されるものではない。めっき剤を付着させた固体粒子を被めっき材に衝突させる操作は、空気中で行えばよく特定のガス雰囲気、特定の圧力下で行う必要はない。本発明のめっき方法は、後述の実施例で示すように、水蒸気の量（湿度）及び温度がめっきに影響を及ぼす。相対湿度が高いほどめっき剤の還元が安定し、温度が高いほどめっき剤の還元が活性となる。したがって、温度が高ければ低い相対湿度でもめっきされる。よって湿度が低い場合は、必要に応じて加湿空気を使用すればよい。
【００２９】
めっき剤を付着させた粒子を被めっき材に衝突させる際の雰囲気温度も１５〜３５℃程度の室温でよい。なお、めっき操作時の温度（雰囲気温度）は、後述の実施例で示すように、めっき剤と被めっき材との化学的に結合（化学反応）に影響を及ぼしているので、めっき速度を速めたい場合には温度を上げればよい。さらに雰囲気温度が８℃程度であっても、めっきが可能なことは実施例１に示す通りである。
【００３０】
被めっき材に衝突させためっき剤を坦持又は付着した固体粒子は、固体粒子表面のめっき剤が無くなるまで使用するこが可能であるので、回収して繰り返し使用することができる。また、固体粒子表面に坦持又は付着しためっき剤がなくなったときは、再度めっき剤を坦持又は付着させて使用することで半永久的に使用することができる。
【００３１】
上記のようにめっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を被めっき面に衝突させ、被めっき面に衝撃荷重を加え、被めっき面に塑性変形又はすべりを生じさせる方法は、めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を、被めっき面が塑性変形又はすべりが生じる速度で衝突させるだけでいいので、操作が簡単であり、かつ操作範囲が広い。また、被めっき材に衝突させた固体粒子は、回収して繰り返し使用することができるので、効率的であると同時に廃棄物が排出されず環境に与える負荷が低い。
【００３２】
被めっき材の上にめっき剤の粉末を置き、このめっき剤粉末の上に更に固体粒子を置き、この固体粒子に、動的荷重、衝撃荷重又は静的荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせる方法にあっても、めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を被めっき面に衝突させ、被めっき面に衝撃荷重を加え、被めっき面に塑性変形又はすべりを生じさせる方法と同様に、固体粒子の素材、固体粒子に加える荷重、固体粒子の大きさ、固体粒子の形状、固体粒子の比重、固体粒子及び被めっき材の硬さなどを適宜選択して使用すればよい。
【００３３】
本発明の第二実施形態としてのめっき方法は、被めっき面にめっき剤を含む溶液を塗布し、この溶液の上に固体粒子を置き、固体粒子の上から荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点としめっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させるめっき方法である。第一実施形態に示した方法が水蒸気存在下でめっき剤を用いてめっき操作を行ったのに対し、本第二実施形態のめっき方法は、めっき剤を含む溶液を用いてめっき操作を行う点に違いがある。
【００３４】
第一実施形態のめっき方法でも説明したように、めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ被めっき面をめっきするには、水分が存在している必要がある。第一実施形態では、気相中の水分を利用したけれども、第二実施形態では、この水分を液体のかたちで与える点に違いがある。めっき剤を含む溶液を使用するめっき方法ではあるが、従来の化学めっきなどのようにめっき浴を使用するものではなく、被めっき面にめっき剤を含む溶液を塗布し、この溶液に荷重を加え、被めっき面に塑性変形及び／又はすべりを生じさせ、塑性変形及び／又はすべりを触媒的活性点とし、めっき剤に含まれる金属イオンを還元させ、金属を被めっき面に物理的かつ化学的に結合させるので、第一実施形態のめっき方法と水分の与え方が異なるに過ぎない。よって、第二実施形態のめっき方法も乾式化学めっきと言える。
【００３５】
第二実施形態に示すめっき方法において、被めっき面へ荷重を加える方法は、動的荷重、衝撃荷重又は静的荷重であってもよいことは、第一実施形態に示すめっき方法と同じである。めっき操作を行う環境、例えば温度、圧力についても大気圧の室温下で行うことが可能など第一実施形態に示すめっき方法と同じである。但し、第二実施形態に示すめっき方法においては、水分が液体のかたちで与えられるので、水蒸気が存在しない雰囲気下であってもめっきを行うことができる点が異なる。第二実施形態に示すめっき操作を水蒸気の存在する空気中で行ってもよいことはもちろんである。
【００３６】
本発明のめっき方法は、上記のように被めっき面の塑性変形又はすべりを生じた箇所にめっきが施されるので、めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子を被めっき面に衝突させ、被めっき面に衝撃荷重を加え、被めっき面に塑性変形又はすべりを生じさせる方法を用いて広い被めっき面にめっきを行うときは、衝突させる固体粒子の位置又は被めっき面を移動させればよい。
【００３７】
以上のように本発明のめっき方法は、めっき剤を被めっき材に物理的かつ化学的に結合させることが可能であるにもかかわらず、操作が簡単である点に特徴を有する。本発明のめっき方法は、化学めっきと言う点では無電解めっきと範疇を同じくするが、めっき浴を使用する必要がない点が大きく異なる。めっき操作にめっき浴を使用しないので、廃棄物が殆ど排出されない。さらに本発明のめっき方法は、乾式化学めっきの一つであるＣＶＤ法と比較すると、操作温度も室温程度の温度でよく、圧力も大気圧下でよいなど操作条件、操作環境が限定されない点も特徴の一つである。また危険なガスなども取扱う必要がない点で、適用範囲が広がる。また、無電解めっきのように錯化剤、緩衝剤など特別な薬剤も必要とせず、めっきコストも非常に安価である。
【００３８】
次に実施例を示す。
実施例１
被めっき材には、厚さ１ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅２０ｍｍの炭素鋼を使用した。めっき剤を坦持又は付着させた固体粒子は、次の要領で調整した。粒子には、平均粒径５０μｍの大きさの多角形のアルミナ粒子、めっき剤には塩化第二銅２水和物を使用した。塩化第二銅２水和物５ｇに水１ｇを加えた。この溶液に篩にかけたアルミナ粒子３５ｇを加え撹拌混合し、アルミナ粒子に塩化第二銅２水和物の溶液を付着、坦持させた。その後このアルミナ粒子を回収し、乾燥器で乾燥させ、塩化第二銅２水和物が付着、坦持したアルミナ粒子、及び無水塩化第二銅が付着、坦持したアルミナ粒子を得た。塩化第二銅２水和物が付着、坦持したアルミナ粒子は、乾燥温度を６０℃以下で行うことで、一方、無水塩化第二銅が付着、坦持したアルミナ粒子は、乾燥温度を１１０〜１２０℃で行うことで得た。なお、塩化第二銅２水和物と無水塩化第二銅との区別は、色で判断した。塩化第二銅２水和物が付着、坦持したアルミナ粒子は水色、無水塩化第二銅が付着、坦持したアルミナ粒子は、茶褐色であった。
【００３９】
被めっき材である炭素鋼の表面を有機溶剤で脱脂洗浄、乾燥した後、図２に示すように被めっき材３の上に固体粒子噴出装置１０をセットした。ホッパ１１内にめっき剤を付着、坦持させたアルミナ粒子１３を投入し、ホッパ１１内に温度を調整した加湿空気を送り込み、めっき剤を付着させたアルミナ粒子１３を管路１２から噴出させ、被めっき材３に衝突させた。ホッパ内１１に送りこむ加湿空気の温度、湿度の調整は、空気圧縮機１４からの圧縮空気を加湿器１５に送り加湿器１５で行い、温度計、湿度計で温度、湿度を確認した。ホッパ１１内に送り込む圧縮空気の温度を８〜４０℃、圧縮空気の相対湿度を１〜１００％に変化させ、めっき剤を付着させたアルミナ粒子１３を平均９４．９ｍ／ｓの速度、衝突角度９０°で被めっき材３に衝突させた。粒子速度は任意の空気圧力における管内気流速度分布を求め、同じ条件下の粒子を軟らかい試験片に衝突させ、試験片に生じた窪みの大きさと試験片の硬さから粒子の衝突速度を計算する方法（礒本良則、西村美由喜、松村昌信，材料と環境，４８，Ｎｏ．６，３４９−３５４（１９９９））に準じて求めた。
【００４０】
めっきの評価は、被めっき面にめっきされためっきの色を目視で確認するとともに、めっき面を布で擦り、めっきの付着具合を確認した。色は、被めっき面が銅の色の場合をめっきされていると判断し、水色（塩化第二銅２水和物の色）、茶褐色（無水塩化第二銅の色）の部分は、めっきされていないと評価した。さらに一部のめっきについては、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いてめっき面の化学分析することで評価した。なお、色の評価は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）の分析結果と対比することで妥当性を確認した。
【００４１】
めっきの状態の目視観察結果を図３に示した。図３に示すように湿度（相対湿度）が３０％以上では良好な結果が得られ、特に相対湿度３０〜５５％の範囲では外周も含め全体的にきれいにめっきされていた。相対湿度が２５％以下で温度が２２℃以下の条件では、めっき剤がまったく付いていなかった。一方で、相対湿度が２％と非常に低い湿度であっても、温度が４０℃のケースでは、薄いながらもめっきされていた。
【００４２】
温度２０℃、相対湿度４０％の条件で行っためっきのＸ線回折装置での分析結果を図４に示した。比較例として、炭素鋼表面に部分的に塩化第二銅２水和物粉末を付着させたときのＸ線回折装置での分析結果を図５（ａ）に、炭素鋼表面に部分的に無水塩化第二銅粉末を付着させたときのＸ線回折装置での分析結果を図５（ｂ）に示した。この結果から、本発明のめっき方法では、めっき剤である無水塩化第二銅又は塩化第二銅２水和物が、被めっき材の表面に銅として結合していることが確認できた。一方、炭素鋼表面に部分的に塩化第二銅２水和物粉末を付着させた場合、炭素鋼表面に部分的に無水塩化第二銅粉末を付着させた場合には、銅のピークは検出されなかった。なお、無水塩化第二銅粉末を炭素鋼に付着させた場合、無水塩化第二銅は空気中の水分を吸って、大半が水和物に変化していた。
【００４３】
実施例２
めっき剤を付着、坦持させた平均粒子径５０μｍのアルミナ粒子の被めっき材に対する衝突速度及び、衝突角度を変化させてめっきを行った。衝突速度は、ホッパ内の圧力を変化させることで行い、衝突速度は、７．２〜９４．９ｍ／ｓ、衝突角度は２０〜９０°の範囲で行った。ここで衝突角度とは、被めっき面に対する粒子の入射角度を言う。ホッパ内に送り込む加湿空気の温度は１２〜１５℃で、相対湿度は、５０〜６０％で行った。その他の条件、調整方法は実施例１と同一である。
【００４４】
実施例２のめっきの評価は、目視観察で行い、結果を表１に示した。入射角度が９０°の場合は、固体粒子の衝突速度が７．２ｍ／ｓであっても、被めっき材がめっきがされていた。衝突角度が２０°の場合にあっては、粒子速度（衝突速度）が遅い場合は、めっきされていなかった。表１の結果から、固体粒子の衝突速度が大きいほど、また衝突角度が大きいほど、めっきしやすいことが分かる。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
実施例３
被めっき材には、厚さ１ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅２０ｍｍの炭素鋼を使用した。被めっき材である炭素鋼の表面を有機溶剤で脱脂洗浄、乾燥した後、めっき剤である無水塩化第二銅の粉末０．１ｇを被めっき材の上に全体にほぼ均等に載せた。その後、無水塩化第二銅の粉末の上に平均粒子径５０μｍのアルミナ粒子０．５ｇを全体にほぼ均等に載せ、さらにアルミナ粒子の上に１００ｇ重りを載せ、重りを動かし被めっき材の表面とめっき剤とを擦り合わせた。この後、重り、アルミナ粒子、及びめっき剤を取り除き、被めっき面を目視観察することでめっきの状態を確認した。この実験は、温度１５℃、相対湿度約４０％の室内で行った。この結果、アルミナ粒子が位置していた場所は、めっきされていた。アルミナ粒子に代え、平均粒子径７０μｍのシリカ粒子を用いた場合も同じように、シリカ粒子が位置していた場所は、めっきされていた。
【００４７】
実施例４
被めっき材には、厚さ６ｍｍ、長さ３０ｍｍ、幅２５ｍｍの炭素鋼を使用した。被めっき材である炭素鋼の表面を有機溶剤で脱脂洗浄、乾燥した後、めっき剤である塩化第二銅水溶液を被めっき面に塗布した。その後、直ちに塩化第二銅水溶液の上に平均粒子径５０μｍのアルミナ粒子０．５ｇを全体にほぼ均等に載せ、さらにアルミナ粒子の上に１００ｇ重りを載せ、重りを動かし被めっき材の表面とめっき剤とを擦り合わせた。この後、重り、アルミナ粒子、及びめっき溶液を取り除き、被めっき表面を目視観察することでめっきの状態を確認した。この実験は、温度１５℃、相対湿度約４０％の室内で行った。この結果、アルミナ粒子が位置していた場合は、めっきされていた。アルミナ粒子に代え、平均粒子径７０μｍのシリカ粒子を用いた場合も同じように、シリカ粒子が位置していた場所は、めっきされていた。
【００４８】
実施例５
被めっき材には、厚さ６ｍｍ、長さ３０ｍｍ、幅２５ｍｍの炭素鋼を使用した。被めっき材である炭素鋼の表面を有機溶剤で脱脂洗浄、乾燥した後、めっき剤である塩化第二銅水溶液を被めっき面に塗布した。その後、直ちに鋭利なナイフで塩化第二銅水溶液を塗布した被めっき面を引っ掻いた。この後、めっき溶液を取り除き、被めっき表面を目視観察することでめっきの状態を確認した。この実験は、温度１５℃、相対湿度約４０％の室内で行った。この結果、ナイフで引っ掻いた場所は、めっきが施されていた。
【００４９】
比較例６
被めっき材には、厚さ６ｍｍ、長さ３０ｍｍ、幅２５ｍｍの炭素鋼を使用した。被めっき材である炭素鋼の表面を有機溶剤で脱脂洗浄、乾燥した後、めっき剤である塩化第二銅水溶液を被めっき面に塗布した。その後、直ちに手で力を加えながら布で塩化第二銅水溶液を塗布した被めっき面を拭くことで、被めっき面に荷重を加えた。この後、めっき溶液を取り除き、被めっき表面を目視観察することでめっきの状態を確認した。この実験は、温度１５℃、相対湿度約４０％の室内で行った。この結果、手で力を加えながら布で荷重を加えた部分は、めっきされていなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のめっきの想定されるメカニズムを説明するための図である。
【図２】本発明の実施例１及び実施例２で使用した固体粒子噴出装置１０の概略的構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１の実験結果であって、温度及び湿度とめっきの状態との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例１の被めっき材表面のＸＲＤ分析結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例１の比較例であって、（ａ）は、炭素鋼表面に部分的に塩化第二銅２水和物粉末を付着させたときのＸ線回折装置での分析結果、（ｂ）は、炭素鋼表面に部分的に無水塩化第二銅粉末を付着させたときのＸ線回折装置での分析結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  めっき剤
２  固体粒子
３  被めっき材
４  被めっき面
５  塑性変形、すべりが生じた被めっき面
６  めっき
７  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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